Das Projekt "Recycling von Kunststoffen aus technischen Produkten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fachhochschule Südwestfalen, Fachbereich Maschinenwesen durchgeführt. Durchfuehrung von Produktanalysen der zu verwertenden Bauteile bzw. Artikel auf deren Recyclingfaehigkeit (Eingesetzte Kunststoffe, Verbindungstechniken, Verschmutzungsgrade, Oberflaechenbehandlungen etc.), Erarbeiten von Demontagekonzepten fuer im Umlauf befindliche Artikel (Handdemontage, Schreddern mit automatischer Trennung, Reinigen von kompletten Bauteilgruppen etc.), Durchfuehrung von Untersuchungen zur Wiederverwertung von gebrauchten Kunststoffen (Rueckfuehrungslogistiken, Aufbereitungstechniken, Beimischungen), Unterstuetzung bei Neuentwicklungen recyclinggerechter Produkte (Verringerung der Sortenvielfalt, Kennzeichnung, Demontagegerechte Konstruktion etc.)
Das Projekt "Variabilität des Ostasiatischen Monsuns während der letzten 65.000 Jahre - laminierte Seesedimente aus dem Sihailongwan-Maarsee, NE-China" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum Potsdam Deutsches GeoForschungsZentrum durchgeführt. Laminierte Seesedimente sind unschätzbare Informationsquellen zur Geschichte der Umwelt und des Klimas direkt aus der Lebenssphäre des Menschen. Ein exzellentes Beispiel dafür ist der Sihailongwan-Maarsee aus NE-China. In einem immer noch dicht bewaldeten Vulkangebiet gelegen, bieten seine Sedimente ein ungestörtes Abbild der Monsunvariationen über zehntausende von Jahren. Nur die letzten ca. 200 Jahre zeigen einen deutlichen lokalen anthropogenen Einfluss. Das Monsunklima der Region mit Hauptniederschlägen während des Sommers und extrem kalten Wintern unter dem Einfluss des Sibirischen Hochdrucksystems bildet die Voraussetzung für die Bildung von saisonal deutlich geschichteten Sedimenten (Warven), die in dem tiefen Maarsee dann auch überwiegend ungestört erhalten bleiben. Insbesondere die Auftauphase im Frühjahr bringt einen regelmässigen Sedimenteintrag in den See, der das Gerüst für eine derzeit bis 65.000 Jahre vor heute zurückreichende Warvenchronologie bildet. Für das letzte Glazial zeigen Pollenspektren aus dem Sihailongwan-Profil Vegetationsvariationen im Gleichklang mit bekannten klimatischen Variationen des zirkum-nordatlantischen Raumes (Dansgaard-Oeschger-Zyklen) zu dieser Zeit. Der Einfluss dieser Warmphasen auf das Ökosystem See war jedoch sehr unterschiedlich. So sind die Warven aus den Dansgaard-Oeschger (D/O) Zyklen 14 bis 17 mit extrem dicken Diatomeenlagen (hauptsächlich Stephanodiscus parvus/minutulus) denen vom Beginn der spätglazialen Erwärmung zum Verwechseln ähnlich, während Warven aus dem D/O-Zyklus 8 kaum Unterschiede zu überwiegend klastischen Warven aus kalten Interstadialen aufweisen. Gradierte Ereignislagen mit umgelagertem Bodenmaterial sind deutliche Hinweise auf ein Permafrost-Regime während der Kaltphasen. Auch während des Spätglazials treten deutliche klimatische Schwankungen auf, die der in europäischen Sedimentarchiven definierten Gerzensee-Oszillation und der Jüngeren Dryas zeitlich exakt entsprechen. Das frühe Holozän ist von einer Vielzahl Chinesischer Paläoklima-Archive als Phase mit intensiverem Sommermonsun bekannt. Überraschenderweise sind die minerogenen Fluxraten im Sihailongwan-See während des frühen Holozäns trotz dichter Bewaldung des Einzugsgebietes sehr hoch. Sowohl Mikrofaziesanalysen der Sedimente als auch geochemische Untersuchungen deuten auf remoten Staub als Ursache dieses verstärkten klastischen Eintrags hin. Der insbesondere in den letzten Jahrzehnten zunehmende Einfluss des Menschen zeigt sich in den Sedimenten des Sihailongwan-Maarsees vor allem in einem wiederum zunehmenden Staubeintrag und einer Versauerung im Einzugsgebiet. Der anthropogene Einflusss auf die lokale Vegetation ist immer noch gering.
Das Projekt "Vergleich und Bewertung der Sicherheitsanforderungen bei der Wiederaufarbeitung bundesdeutscher Brennelemente in der Bundesrepublik, Frankreich und Großbritannien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Öko-Institut. Institut für angewandte Ökologie e.V. durchgeführt.
Das Projekt "Planktonische Archaeen - Phosphor Affinität und Aufteilung (PAPAA)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Academy of Sciences of the Czech Republic - Biology centre CAS durchgeführt. Dieses Projekt untersucht die Wege und Flüsse in der Wiederaufarbeitung von Nährstoffen im ozeanischen Oberflächenwasser durch die Quantifizierung der Phosphat-Affinität sowie der Freisetzung von organischen Phosphonaten und Phosphat-Estern durch den Modell-Organismus, Nitrosopumilus Maritimus, einem weit verbreiteten planktonischen Archaeon. Dieser Mikroorganismus spielt eine bedeutsame Rolle, sowohl im globalen Stickstoffkreislauf, da er sich zur Energiegewinnung auf die Umwandlung von wiederverwendetem Stickstoff (i.e., Ammonium) zu anorganischem Nitrit spezialisiert hat, als auch im globalen Kohlenstoffkreislauf, nachdem er anorganischen Kohlenstoff aufnimmt und in seine Zellstruktur integriert. Aufgrund des sehr geringen Volumens der einzelnen Zellen, könnte die hohe Phosphat-Affinität und Aufnahmekapazität gemeinsam mit dem Zugriff auf das Reservior von gelöstem organischem Phosphor (DOP), Nitrosopumilus Maritimus einen Wettbewerbsvorteil verschaffen, in Regionen des Ozeans, in denen Phosphat-Limitierung vorherrscht. Die vorgestellte Studie wird die Rolle von N. Maritimus im Phophorkreislauf des Meeres untersuchen, indem die Aufnahme und Verteilung von Phosphor quantifiziert werden wird und neue Methoden zur Isolierung und chemischen Charakterisierung dazu verwendet werden Makromoleküle zu identifizieren die Phosphor enthalten. Im Detail, werde ich eine bestehende Methode, die auf der Bindung von Phosphor an ein Eisenoxid-Harz basiert, optimieren, um damit DOP aus dem Meerwassermedium zu isolieren und im Anschluss mit Hilfe von Flüssigkeitschromatographie/Tandem-Massenspektrometrie strukturell zu analysieren und komponenten-spezifisch zu quantifizieren. Die vorgestellte Methode zur DOP Characterisierung ermöglicht erstmals die Identifikation makromolekularer organisch-gebundener Phosphor Moleküle, gemeinsam mit den damit verbundenen Flüssen dieser Komponenten. Diese Erkenntnisse sind essentiell für die Untersuchung von Biosynthesewegen und biologischer Verfügbarkeit von DOP, welche bisher einen Widerspruch darstellen, der mikrobiologische wie auch geochemische Untersuchungen der räumlichen Verteilung und des Umsatzes von, in der Umwelt angereichertem, DOP erschwert. Zusätzlich zu diesen primären Zielen werden die kombinierten Ergebnisse dieser Studie auch Schätzungen von Zellhaushalt und Fluss von Kohlenstoff, Stickstoff und Phosphor in Nitrosopumilus Maritimus ermöglichen, der eine spezifische Nische im Phosphorkreislauf der Meere einnehmen könnte.
Das Projekt "Kontrolle radioaktiver Materialien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Eidgenössisches Institut für Reaktorforschung durchgeführt. Im Brennstoffkreislauf von Kernkraftwerken entstehen chemisch verschiedenartige Abfallsorten, welche wiederum verschiedenartige Radionuklide in unterschiedlichen Konzentrationen aufweisen. Diese Abfaelle stellen ein oekologisches und politisches Problem dar. Im Projekt wird versucht, in interdisziplinaerer, umfassender Betrachtungsweise die verschiedenartigen Abfallstroeme zu kontrollieren, zu charakterisieren, einzuengen oder zu stabilisieren. Das Projekt ist eingeteilt in ff. Vorhaben: - LWR-Dekontamination: zur Reduktion der Dosisbelastung bei Unterhaltsarbeiten evtl. zur Freidekontamination von Bauteilen bei Stillegungsarbeiten von KKW's. - Nassverbrennungsanlage fuer Pu-haltige Abfaelle: zur Volumenreduktion und Konditionierung brennbarer, plutoniumhaltiger Abfaelle. -Qualitaetskontrollen an aktiven Materialien: zum Aufbau von Analysetechniken, zur Abfallcharakterisierung vor und nach der Konditionierung. Wiederaufarbeitungsteilgebiete: zur Charakterisierung von Brennstoffhuellen aus der Wiederaufarbeitung.
Das Projekt "Aufbau eines Prototypens zur Direkterzeugung von umweltfreundlich (re)generiertem Pre-Cathode Active Material (Pre-CAM) aus Schwarzmasse" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Königswarter & Ebell Chemische Fabrik Gesellschaft mit beschränkter Haftung durchgeführt. Für das Projekt 'Aufbau eines Prototypens zur Direkterzeugung von umweltfreundlich (re)generiertem Pre-Cathode Active Material (pCAM) aus Schwarzmasse ('NMC-Direct') haben sich vier der deutschen Schlüssel-Akteure aus unterschiedlichen Bereichen des Batteriematerial-Kreislaufs vernetzt um einen ganzheitlichen Ansatz zur Verarbeitung und Wiederaufbereitung von Batteriematerialien zu entwickeln. Kern ist der Aufbau eines Prototyps, der erstmalig direkt Kathodenaktivmaterial aus Schwarzmasse, dem nickel-, mangan- und kobalthaltigem Kathodenaktivmaterial, erzeugt sowie die bisher im Labor-/Pilotmassstab (bis TRL 5) erzielten Ergebnisse zu skalieren. Der Prototyp ermöglicht die ressourcenschonende chemische Direktgewinnung von pCAM (ein Nickel-Mangan-Konzentrat 'NMC') vor allem aus der Aufbereitung der Schwarzmasse ohne die Notwendigkeit der Erzeugung einzelner Metallfraktionen. Im Anschluss an den Aufbau des Prototyps soll in diesem Projekt die Verfahrensroute von der Altbatterie bis zur neuen Batterie in entsprechenden Einrichtungen der Projektpartner im kontinuierlichen Prozess überprüft werden. Dazu soll eine Reihe von Versuchskampagnen gefahren werden, die mechanisch aufbereitetes Material in die chemische Aufbereitung des Prototyps überführt. Das direkt erzeugte pCAM soll anschließend in Zellen eingesetzt und auf seine Leistungsfähigkeit hin getestet werden. Im Fokus stehen dabei die Identifikation und Behebung von verfahrenstechnischen Engpässen und die (Schnittstellen-)Optimierung in Bezug auf Produktqualität, Prozesskosten und Umweltbelastungen (i.W. 'CO2-Fußabdruck'). Die Überführung der Verfahrenstechnologie hängt neben der technischen Machbarkeit auch von entsprechender Wirtschaftlichkeit ab, welche ebenfalls dokumentiert wird. Zudem werden in Anbetracht der Skalierung und zukünftigen Erweiterung von Produktionskapazitäten auch genehmigungs-, umwelt- und arbeitssicherheitsrelevante Aspekte untersucht und Empfehlungen zum weiteren Vorgehen ausgesprochen.
Das Projekt "Teilvorhaben: Inbetriebnahme eines Prototyps zur hydrometallurgischen Herstellung von pCAM" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Königswarter & Ebell Chemische Fabrik Gesellschaft mit beschränkter Haftung durchgeführt. Für das Projekt 'Aufbau eines Prototypens zur Direkterzeugung von umweltfreundlich (re)generiertem Pre-Cathode Active Material (pCAM) aus Schwarzmasse ('NMC-Direct') haben sich vier der deutschen Schlüssel-Akteure aus unterschiedlichen Bereichen des Batteriematerial-Kreislaufs vernetzt um einen ganzheitlichen Ansatz zur Verarbeitung und Wiederaufbereitung von Batteriematerialien zu entwickeln. Kern ist der Aufbau eines Prototyps, der erstmalig direkt Kathodenaktivmaterial aus Schwarzmasse, dem nickel-, mangan- und kobalthaltigem Kathodenaktivmaterial, erzeugt sowie die bisher im Labor-/Pilotmassstab (bis TRL 5) erzielten Ergebnisse zu skalieren. Der Prototyp ermöglicht die ressourcenschonende chemische Direktgewinnung von pCAM (ein Nickel-Mangan-Konzentrat 'NMC') vor allem aus der Aufbereitung der Schwarzmasse ohne die Notwendigkeit der Erzeugung einzelner Metallfraktionen. Im Anschluss an den Aufbau des Prototyps soll in diesem Projekt die Verfahrensroute von der Altbatterie bis zur neuen Batterie in entsprechenden Einrichtungen der Projektpartner im kontinuierlichen Prozess überprüft werden. Dazu soll eine Reihe von Versuchskampagnen gefahren werden, die mechanisch aufbereitetes Material in die chemische Aufbereitung des Prototyps überführt. Das direkt erzeugte pCAM soll anschließend in Zellen eingesetzt und auf seine Leistungsfähigkeit hin getestet werden. Im Fokus stehen dabei die Identifikation und Behebung von verfahrenstechnischen Engpässen und die (Schnittstellen-)Optimierung in Bezug auf Produktqualität, Prozesskosten und Umweltbelastungen (i.W. 'CO2-Fußabdruck'). Die Überführung der Verfahrenstechnologie hängt neben der technischen Machbarkeit auch von entsprechender Wirtschaftlichkeit ab, welche ebenfalls dokumentiert wird. Zudem werden in Anbetracht der Skalierung und zukünftigen Erweiterung von Produktionskapazitäten auch genehmigungs-, umwelt- und arbeitssicherheitsrelevante Aspekte untersucht und Empfehlungen zum weiteren Vorgehen ausgesprochen.
Das Projekt "Teilvorhaben: Fertigung und Vorbehandlung der Körper und anschließendes Innenbeschichten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von G-S-D Gerhard Schoch Druckgiesstechnik Maschinenbau GmbH & Co.KG durchgeführt. Im Rahmen des Verbundvorhabens innerhalb des Technologie Transferprogramms Leichtbau wird in dem dargestellten Konsortium aus Industrie und Forschung eine neuartige Prozesskette zur Innenbeschichtung von Magnesiumgießbehältern durch die Anwendung des additiven Fertigungsverfahrens Extremes Hochgeschwindigkeits-Laserauftragschweißen (EHLA) entwickelt. Magnesiumgießbehälter werden im Warmkammerdruckgießverfahren zur Erzeugung von Leichtbaukomponenten für nahezu alle Industriezweige eingesetzt und stehen während der Produktion in der flüssigen Schmelze. Dadurch ist die thermische und mechanische Belastung während des Warmkammerdruckgießprozesses für die innenliegenden Laufflächen groß. Das Ziel der Innenbeschichtung mittels EHLA ist die deutlich Steigerung der Standzeit auf größer als 120.000 Schuss als auch die Möglichkeit zur Wiederaufbereitung bereits verschlissener Druckgussbehälter zu realisieren. Daraus resultiert ein deutlich reduzierter CO2 Ausstoß als auch eine Reduzierung der benötigten Ressourcen. In Bezug auf die in diesem Vorhaben angewendete Komponente können auf diese Weise ca. 80t Stahl pro Jahr eingespart werden, was zu einer erheblichen Reduzierung des CO2 Ausstoßes führt. Die Herausforderungen liegen in der Kombination von Beschichtungslegierung und -anbindung mit den großen auftretenden Belastungen. EHLA ist aufgrund der einzigartigen Prozesscharakteristika im Vergleich zu den konventionellen Methoden ein vielversprechendes Beschichtungsverfahren, um eine metallurgische Verbindung der aufgetragenen Materialien und dem Druckgussbehälter reproduzierbar zu gewährleisten und dadurch die Realisierung der ambitionierten Projektziele zu ermöglichen. Die in dem Projekt erzielten Erkenntnisse können auf weitere Industriebereiche wie bspw. die Rohstoffförderung (z.B. Öl- und Gasförderung), Brennstoffzelle (z.B. Korrosionsschutz der H2-Leitungen), Verfahrenstechnik (z.B. chemische Industrie) oder Logistik (z.B. Schüttgutförderung) transferiert werden.
Das Projekt "Teilvorhaben: Machbarkeitsstudie zur Innenbeschichtung ausgewählter Materialien mittels EHLA" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen University, Lehrstuhl für Digital Additive Production durchgeführt. Im Rahmen des Verbundvorhabens innerhalb des Technologie Transferprogramms wird in dem dargestellten Konsortium aus Industrie und Forschung eine neuartige Prozesskette zur Innenbeschichtung von Magnesiumgießbehältern durch die Anwendung des additiven Fertigungsverfahrens Extremes Hochgeschwindigkeits-Laserauftragschweißen (EHLA) entwickelt. Magnesiumgießbehälter werden im Warmkammerdruckgießverfahren zur Erzeugung von Leichtbaukomponenten für nahezu alle Industriezweige eingesetzt und stehen während der Produktion in der flüssigen Schmelze. Dadurch ist die thermische und mechanische Belastung während des Warmkammerdruckgießprozesses für die innenliegenden Laufflächen groß. Das Ziel der Innenbeschichtung mittels EHLA ist die deutliche Steigerung der Standzeit auf größer als 120.000 Schuss als auch die Möglichkeit zur Wiederaufbereitung bereits verschlissener Druckgussbehälter zu realisieren. Daraus resultiert ein deutlich reduzierter CO2 Ausstoß als auch eine Reduzierung der benötigten Ressourcen. In Bezug auf die in diesem Vorhaben angewendete Komponente können auf diese Weise ca. 80t Stahl pro Jahr eingespart werden, was zu einer erheblichen Reduzierung des CO2 Ausstoßes führt. Die Herausforderungen liegen in der Kombination von Beschichtungslegierung und -anbindung mit den großen auftretenden Belastungen. EHLA ist aufgrund der einzigartigen Prozesscharakteristika im Vergleich zu den konventionellen Methoden ein vielversprechendes Beschichtungsverfahren, um eine metallurgische Verbindung der aufgetragenen Materialien und dem Druckgussbehälter reproduzierbar zu gewährleisten und dadurch die Realisierung der ambitionierten Projektziele zu ermöglichen. Die in dem Projekt erzielten Erkenntnisse können auf weitere Industriebereiche wie bspw. die Rohstoffförderung (z.B. Öl- und Gasförderung), Brennstoffzelle (z.B. Korrosionsschutz der H2-Leitungen), Verfahrenstechnik (z.B. chemische Industrie) oder Logistik (z.B. Schüttgutförderung) transferiert werden.
Das Projekt "Teilvorhaben: Entwicklung und Durchführung von LCA Tests von beschichteten Magnesiumgießbehältern unter industriellen Produktionsbedingungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Power-Cast MAGNETECH GmbH & Co. KG durchgeführt. Im Rahmen des Verbundvorhabens innerhalb des Technologie Transferprogramms Leichtbau wird in dem dargestellten Konsortium aus Industrie und Forschung eine neuartige Prozesskette zur Innenbeschichtung von Magnesiumgießbehältern durch die Anwendung des additiven Fertigungsverfahrens Extremes Hochgeschwindigkeits-Laserauftragschweißen (EHLA) entwickelt. Magnesiumgießbehälter werden im Warmkammerdruckgießverfahren zur Erzeugung von Leichtbaukomponenten für nahezu alle Industriezweige eingesetzt und stehen während der Produktion in der flüssigen Schmelze. Dadurch ist die thermische und mechanische Belastung während des Warmkammerdruckgießprozesses für die innenliegenden Laufflächen groß. Das Ziel der Innenbeschichtung mittels EHLA ist die deutlich Steigerung der Standzeit auf größer als 120.000 Schuss als auch die Möglichkeit zur Wiederaufbereitung bereits verschlissener Druckgussbehälter zu realisieren. Daraus resultiert ein deutlich reduzierter CO2 Ausstoß als auch eine Reduzierung der benötigten Ressourcen. In Bezug auf die in diesem Vorhaben angewendete Komponente können auf diese Weise ca. 80t Stahl pro Jahr eingespart werden, was zu einer erheblichen Reduzierung des CO2 Ausstoßes führt. Die Herausforderungen liegen in der Kombination von Beschichtungslegierung und -anbindung mit den großen auftretenden Belastungen. EHLA ist aufgrund der einzigartigen Prozesscharakteristika im Vergleich zu den konventionellen Methoden ein vielversprechendes Beschichtungsverfahren, um eine metallurgische Verbindung der aufgetragenen Materialien und dem Druckgussbehälter reproduzierbar zu gewährleisten und dadurch die Realisierung der ambitionierten Projektziele zu ermöglichen. Die in dem Projekt erzielten Erkenntnisse können auf weitere Industriebereiche wie bspw. die Rohstoffförderung (z.B. Öl- und Gasförderung), Brennstoffzelle (z.B. Korrosionsschutz der H2-Leitungen), Verfahrenstechnik (z.B. chemische Industrie) oder Logistik (z.B. Schüttgutförderung) transferiert werden.
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